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Capteur de faible courant



  1. #1
    aaron
    Salut tous,
    Ca fait 3 semaines que j'essaie de résoudre cet épineux problème et je me suis dit qu'il y aurait surement quelqu'un ici pour le résoudre.
    En fait, je dois mesurer un courant traversant une machine à courant continu (courant d'amplitude 300 mA) et j'arrive pas à le mesurer avec précision. Les banals capteurs de courants n'ont pas de dynamique assez forte. Donc j'ai essayé avec une résistance shunt. Mais sans succès...
    voila voila

    -----

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  3. #2
    lem pat
    Les résistances existent dans les tolérances 5% 1% et en dessous

    0.3A

    0.1 ohm ---> 0.03v
    1 ohm ---> 0.3V 0.09W
    10 ohms ----> 3v 0.9W

  4. #3
    guerrier
    pourquoi sans succes ;??
    ou ca n a pa marche?

  5. #4
    aaron
    J'ai essayé deux choses avec la resistance shunt (en fait, vu que ca fait 300 mA, j'ai utilisé une banale resistance d'1 ohm car j'ai pas trouvé de shunt d'1 ohm).
    - j'ai mis la resistance aux bornes d'entrée d'un ampli d'instrumentation. Et il me sort comme tension aux bornes du shunt un signal carré de rapport cyclique non constant ( comme s'il reprenait ma MLI commandant mon moteur ). Donc la valeur du courant est on ne peut plus instable.
    - j'ai mis après ma résistance sous le pont de diodes (convertisseur alternatif continu) et mis a la suite un redresseur double alternance sans seuil. Mais l'image du courant est périodique de valeur moyenne nulle. Alors que le moteur marche!!!

  6. #5
    lem pat
    Ah c'est une intensité pulsée

    Un filtre RC donne une tension moyenne mais est lent face aux variations type échelon
    Tu peux faire :
    shunt ----- AOP avec la différence ------- CAN ----- programme de calcul de moyenne
    Quelle est la période du pulse ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    aaron
    Elle est indéfinissable. En fait, je sais même pas si c'est périodique ou pas. Je vois seulement un signal qui change de valeur à différents moments mais je n'ai aucune idée de la période. Et comme il y a un couple résistant variable sur l'arbre du moteur, je peux pas faire la moyenne...

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  10. #7
    Jack
    salut,

    je pense que la solution passe tout de même par le filtrage de la tension aux bornes du shunt.

    Il suffit que la constante de temps de ce filtre soit inférieure à celle de la mécanique et supérieure à celle de la partie électrique du moteur. Ca doit pouvoir se faire, la constante de temps du moteur doit être de plusieurs dizaines de ms alors que la période du hacheur doit plutôt être de l'ordre de quelques centièmes de ms (entre 20 et 100kHz).

    Il est à mon avis indispensable de visualiser la tension aux bornes du shunt sur un oscillo avant toute chose.

    A+

  11. #8
    aaron
    Que vas m'apporter le filtre RC (et quelle borne je met a l'entree de la shunt vu qu'elle est en montage différentielle) ??? et que devrais-je mettre derriere
    Sinon, oui il est tres facile d'avoir une cte de tps entre celle mécanique et celle électrique.
    De plus, je ne peux pas la visualiser à l'osciller sous peine de mettre en court-circuit la diode (entre la resistance shunt et la masse du montage, il y a une diode d'un pont à 4 diodes)

  12. #9
    Jack
    pour éviter les problèmes de masse, il serait peut-être plus judicieux de placer le shunt entre le hacheur (je suppose qu'il s'agit d'un pont en H à 4 transistors) et la masse si c'est possible.

    Si ce n'est pas possible, tu peux toujours visualiser la tension aux bornes du shunt sur un oscillo en utilisant une voie à chaque borne du shunt et en faisant la soustraction. Tu pourras placer la masse de l'oscillo où tu veux à condition que ton montage soit bien isolé du secteur par un transfo.

    Pour le filtre passe-bas, je te conseille de le placer à la sortie de ton ampli, ainsi tu pourras obtenir la tension moyenne, donc le courant moyen consommé par ton moteur.

    A+

  13. #10
    aaron
    dc tu me conseilles de mettre le shunt entre mon hacheur et ma masse, puis un filtre RC tout bete et, à la sortie du filtre, un ampli pour passer de 0-300mV à 0-5V qui entre alors ds le CAN de mon PIC(car je dois enregistrer la mesure du courant)?

  14. #11
    Jack
    Il doit être possible de mettre la capa en parallèle sur le shunt, mais celà risque d'entraîner une valeur importante de celle-ci.

    Je mettrais plutôt le filtre dans l'étage amplificateur.

    Au fait, quel est ton but? Tu fais une régulation et ton pic doit piloter le hacheur?

    A+

  15. #12
    aaron
    Citation Envoyé par Jack
    Je mettrais plutôt le filtre dans l'étage amplificateur.
    Je comprends pas... de quel étage tu parles?
    sinon, mon but est celui-ci:
    le moteur doit tourner a une vitesse constante quelque soit le couple résistant appliqué à l'arbre et de mesurer le courant consommé par le moteur pour connaitre le couple résistant. Donc j'ai fait mon correcteur (par la bidouille car je vois pas comment faire autrement). Quand j'applique une force resistante au moteur, celui-ci est bien traversé par un courant plus fort (vu par l'oscillo) mais il faut maintenant mesurer le plus précisément possible le courant.

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  17. #13
    guerrier
    si tu veux une vitesse constante, asservis plustot la vitesse !!!
    bon c vrai, il faut un capteur´
    sinon il existe des miroirs de courant/tension utilises dans la stabilisation(c est pas une regulation, hein !) de la vitesse des moteurs de maagnetophone, ca ira tres bien pour ton application

  18. #14
    aaron
    j'asservis deja en vitesse avec un optocoupleur. Le fait de mesurer le courant n'est pas pour asservir le moteur mais c'est le but de ma carte. Mesurer la résistance appliquée à l'arbre moteur.

  19. #15
    Jack
    L'étage amplificateur dont je parle est celui qui va conditionner le signal fourni par le shunt (amplitude max 300mV) en un signal compris entre 0 et 5V pour le PIC.

    Sinon, pour mesurer le couple sur l'axe moteur, c'est bien le courant moyen qu'il faut mesurer, puisque son intensité correspond à celle du courant qui circule dans le moteur.

    Je n'ai pas trop compris le rôle de l'optocoupleur dans la boucle de vitesse.

    Pour le correcteur, ça peut se calculer mais je ne connais pas tes compétences en automatique.

    Bon courage.

    A+

  20. #16
    aaron
    Je récapitule ops:
    le shunt sera entre la diode (on va dire que c'est le potentiel A ) et la masse. La chute de tension ds le shunt est donc Va. Du point A, on met la resistance du filtre RC (on arrive au potentiel Vb) . Puis le condensateur relié a la masse et au point B. Puis on met un montange amplificateur partant du point B. La sortie de ce montage arrivant a l'entree du CAN. C'est bien ca?
    L'optocoupleur permet de connaitre la position angulaire du moteur. Sachant qu'il faut faire un tour en tant de portion de seconde et utilisant une horloge generant une interruption toutes les 50 us, je connais la position theorique du moteur au bout des 50 us. Si il a pas tourné assez, je vais plus vite, sinon, je vais plus lentement.
    Pour le correcteur, je peux faire un PI ou meme un PID mais il faut connaitre les fonctions de transfert de toute la chaine et je crois pas que cela est faisable.

  21. #17
    lem pat
    Bonjour

    Pour un moteur (réducteur) avec sa charge
    en posant w = 2pi N / 60 (N en tr/mn)

    w = U K / (1 + tau p )
    tau est donné par Rmoteur, Jrotor, K
    en supposant que Rsource << Rmoteur

    En effet pour un moteur
    U = FCEM + RI
    U = w/K + R I
    I = K C = K J dw/dt

    Je ne pense pas judicieux de se servir de Imoteur pour l'asservis en vitesse.Il faut plutot se servir d'une mesure de vitesse (capteur optique,..)

    Un asservissement est tel que G = moteur, H = capteur vitesse = Kc

    transfert = S/E = G / (1 + GH) = Gn / (Gn + Gd H )

    transfert = K / (K + Kc + Kc tau p)
    = 1 / (1 + Kc/K + Kc/K tau p)
    = 1 / (1 + Kc/K) (1 + tau' p)

    Avec E = Eo/p

    S = Eo / (1 + Kc/K) p (1 + tau' p)

  22. #18
    aaron
    OK merci mais comme je l'ai dit plus haut, le courant mesuré n'est pas pour asservir le moteur. J'utilise pour cela un optocoupleur... oups... toutes mes excuses c'est pas un optocoupleur mais un codeur incrémental que j'utilise. C'est ma faute... pardon...
    La mesure du courant est pour connaitre la force resistante sur l'arbre

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  24. #19
    lem pat
    Excuses

    Sinon tu peux faire le shunt avec en aval le CAN (peut etre un AOP entre deux) et faire une moyenne périodique de x conversions
    Bref une solution softw

  25. #20
    Jack
    salut,

    l'idéal serait de nous envoyer un schéma. Par exemple, de quelle diode parles-tu pour le potentiel A? J'ai l'impression que ton hacheur est à un seul transistor.

    Tu ne peux pas scanner un petit croquis et nous le poster?

    Pour la fonction de transfert on arrive à des résultats corrects en identifiant le système. Tu peux utiliser la méthode de Strejc par exemple:

    http://www.univ-lille1.fr/eudil/belk/pra1.htm

    Tu pourras trouver d'autres site avec google et +strejc +identification comme mots clés.

    Attention en appliquant l'échelon, il faut que la chaîne reste dans sa zone linéaire: amplis non saturés, hacheur pas en butée, etc. Je te conseille de faire tourner ton moteur pour une consigne donnée, puis lorsque le régime est stable, tu appliques un léger échelon. L'avantage c'est que tu t'affranchis des frottement secs du système lorsqu'il est à l'arrêt

  26. #21
    aaron
    Oki , je connaissais le modèle de Strejc (ou les autres comme Ziegler Nichols et j'en passe) mais je voyais pas très bien comment trouver la réponse indicielle du système. Et puis même si j'ai la fonction de transfert du système en entier, le PI ne s'applique pas à tout le système dc il faudrait trouver les réponses de tous les blocs du systeme et connaitre la boucle fermée...
    J'ai pas de pages perso donc ca va etre difficile d'envoyer un scan de ce que je pense... mais je vais m'expliquer mieux
    J'alimente mon moteur en 0-24 V. Un pont a 4 diodes permet de faire l'interface entre l'alim et le moteur. donc c a peu pres comme ca:
    ------------------------ 24V
    | |
    diode diode
    | |
    ├---moteur ----|
    | |
    potentiel A |
    | |
    diode diode
    | |
    ----------------------- masse

    du potentiel A part un filtre RC avec Vab la chute de tension aux bornes de la resistance. Vb la tension aux bornes du condensateur. Et le point B l'entrée d'un étage amplificateur pour passer à du 0-5V

  27. #22
    Jack
    heu !!! Ziegler Nichols, c'est plutôt pour le réglage des PID.

    L'indentification que je te proposais c'était évidemment pour le système en boucle ouverte. Il suffisait d'ouvrir la boucle au niveau du comparateur, d'envoyer un petit échelon sur la consigne et d'enregistrer la tension qui retourne sur le comparateur. Mais bon, je ne te sens pas très chaud pour ça.

    Pour poster un message regarde tout en haut de la page du forum électronique et dépannage et tu comprendras comment faire. Ca sera tout de même plus simple.

    A+

  28. #23
    aaron
    Voila ce que je pensais:

    Mais ca doit pas etre ca car c'est trop bizarre.

  29. #24
    Jack
    désolé, je n'ai qu'un petit carré avec une croix rouge à la place de l'image.

    Tu as bien respecté ce qui est demandé pour poster l'image?

    A+

  30. Publicité
  31. #25
    aaron
    euh... en fait, je viens de créer un site perso... t'es sur que ca fait une croix rouge parce que ca ne le fait ni chez moi , ni chez un copain. Donc...

  32. #26
    [RV]
    Bonjour,

    oui jack il a fait comme il fallait, essaies de faire clique droit sur la carré rouge et ensuite dans le menu il y a afficher l'image.

    Si ca ne marche pas et bien tu vas sur cette page :
    http://ozorion.free.fr/capteur.jpg

    amicalement

  33. #27
    aaron
    Je viens de changer le schéma. D'un montage additionneur, je suis passé a un montage inverseur qui est plus correct. Mais bon, c'est pas le plus important.

  34. #28
    Jack
    Ca y est ça remarche aujourd'hui

    Ta mesure serait fausse car tu ne mesurerais que le courant circulant dans une branche du pont.

    Je pensais plutôt à ça:



    La structure autour de l'ampli réalise filtrage et amplification.

    A+

    Réduction image [RV]

  35. #29
    aaron
    Je ne dirai qu'une chose:
    Il ne me reste plus qu'a trouver la fonction de transfert de ton schema autour de l'ampli... meme si je comprend pas trop pour l'instant comment tu peux faire un filtrage... mais je devrais trouver facilement dans mes cours, ce n'est qu'un filtre actif ...
    merci

  36. #30
    aaron
    J'ai cherché un peu et je prefere ce schéma là pour le filtre

    vu qu'il n'est pas inverseur...

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